激光焊基础(原理及安全)

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1、激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础目录页SIMATIC 综述 .2SIMATIC S7/C7/M7 和 WinAC 控制器.3S7-200:概述 .4S7-200:技术参数.5S7-200:模块 .6S7-200:CPU 设计.7S7-300:概述 .8S7-300:技术参数.9

2、S7-300:模块 .10S7-300:CPU 设计.11S7-400:概述 .12S7-400:CPU 技术参数（1）.13S7-400:CPU 技术参数（2）.14S7-400:模块 .15S7-400:CPU 设计(1).16S7-400:CPU 设计(2).17编程设备 .18安装STEP 7对PG/PC的要求.19安装 STEP 7 软件.20安装结果 .21激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础LASERL -Light 光线光线A -Amplification by 放大放大S -Stimulated

3、 激励激励 E -Emission of 发光发光R -Radiation 辐射辐射一、激光的含义：一、激光的含义：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础二、激光的分类：二、激光的分类：Laser groupLaser mediumPump mechanismWave lengthPower rangeExample/range of use气体激光气体或蒸气电激发气体发光CO2-lasers/材料加工HeNe-laser/测量技术受激原子激光/测量，化学成像.10,6 m(远红外线)633 nm(rot)175-

4、583 nm(紫外线)Up to.25 kW 0,1 W 1000 W(no CW operat.)固体激光晶体或玻璃闪光灯,弧光灯,发光二极管为激发源Nd:YAG-Laser/Nd:Glas-Laser/材料加工Rubin laser红宝石1,06 m(near IR)694 nm(rot)Up to 6 kW 20 W(no cw)半导体激光半导体弧光灯，激光用于光谱学可调节.300 nm to1,2 m 100 W电激发670-880 nm 5 W 100 W 5000 W染料激光一种浓度很稀的有机染料Single emitter1 cm barrenstacks激光焊接技术培训资料一汽

5、-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础二、激光的分类：二、激光的分类：脉冲激光 1激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础二、激光的分类：二、激光的分类：适宜于钻孔和切割的脉冲激光激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础二、激光的分类：二、激光的分类：Marking激光激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础

6、二、激光的分类：二、激光的分类：CW激光 Nd:YAG 最大功率 4000 Wsr000354TypeCavitiespiecesMax.outputpowerWLaser powerapplied to theworkpiece WBeam qualitymm mradHL 353 D150035012HL 506 D170050025HL 703 D2100070012HL 1006 D21400100025HL 1003 D31400100012HL 1504 D42000150016HL 2006 D42800200025HL 3006 D64200300025HL 4006 D855

7、00400025激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础二、激光的分类：二、激光的分类：二极管激光激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础二、激光的分类：二、激光的分类：碟式激光器激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础弧光灯 cw laserHL 4006D弧光灯连续波LLK：0,6 mm 光纤直径光纤直径发出激光功率4000 WTRUMPF 激光HL 304P

8、脉冲激光0,LLK：0,4mm 光纤直径光纤直径激光功率300 WTRUMPF Laser二极管 cw laser脉冲激光0,LLK：0,4mm 光纤直径光纤直径发出激光功率3500 WTRUMPF Laser二极管连续波激光HLD 3504碟式 cw laser0,LLK：0,2mm 光纤直径光纤直径发出激光功率4000 WTRUMPF Laser碟式连续波激光Tru disc 4002激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础三、激光的优势：三、激光的优势：TRUMPF激光的优势光束可以通过光缆进行传输高效率的光束

9、质量激光能量的可控制性远程诊断激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础三、激光的优势：三、激光的优势：激光器与作业现场分离柔性电缆易于铺设占用作业现场空间小一个激光器可以供多个（最多6个）工作站工作由于使用机器人及其他移动设备可以非常容易地 在三维工件上作业激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础四、激光的原理：四、激光的原理：固体激光固体激光：Nd:YAGNd -Neodymium 钕钕Y -Yttrium 钇钇A -Aluminium

10、铝铝G -Granal 石榴石石榴石激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础四、激光的原理：四、激光的原理：紫外区紫外区 可见光可见光 近红外区近红外区 远红外区远红外区激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础四、激光的原理：四、激光的原理：100%反射镜反射镜通过激励发通过激励发光使光增强光使光增强激光物质激光物质（Nd:YAG)50%反射镜反射镜激励能量激励能量未受激励的未受激励的受激励的受激励的Nd-原子原子激光焊接技术培训资料一汽-

11、大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础激光腔的构造（一）：激光腔的构造（一）：终端反射镜终端反射镜输出反射镜输出反射镜反射腔反射腔激光棒激光棒激励灯管激励灯管激光光束激光光束四、激光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础激光腔的构造（二）激光腔的构造（二）激光棒激光棒激励灯管激励灯管激励灯管激励灯管激励灯管激励灯管冷却水冷却水冷却水冷却水四、激光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、

12、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础激光腔的构造（三）激光腔的构造（三）四、激光的原理：四、激光的原理：上腔：弧光灯下腔：激光棒激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础激光腔的构造（四）：激光腔的构造（四）：回水端紧固螺栓(4x)进水端紧固螺栓(2x)激光腔下腔紧固螺栓(8x)玻璃管玻璃管激光棒温度传感器激光棒温度传感器四、激光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础多激光腔的结构（一）多激光腔的结构（一

13、）放大腔放大腔谐振腔谐振腔输出反射输出反射镜镜终端反射终端反射镜镜HL 3006D四、激光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础多激光腔的结构（二）多激光腔的结构（二）放大腔放大腔谐振腔谐振腔输出反射输出反射镜镜终端反射终端反射镜镜折射镜组折射镜组HL 4006D四、激光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础Nd:YAG激光吸收特性激光吸收特性四、激光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培

14、训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础Nd:YAG激光的光学特性：激光的光学特性：d -光束直径光束直径 do-焦点直径焦点直径 -发散度发散度光束质量用光束质量用*do衡量，值越低效果越好。衡量，值越低效果越好。单位：单位：mm*mrad四、激光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础1/fPtHPHPavQtPtPCW激光PH脉冲激光Pav激光平均功率tH脉冲持续时间fP脉冲频率Q单脉冲能量HHQPtPHHavfPPt四、激

15、光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础激光的传输通路：激光的传输通路：光路分配器中央快门中央快门折射镜组折射镜组先导激光先导激光传输通路传输通路激光传输镜组激光传输镜组吸收装置吸收装置传输通路传输通路折射镜组折射镜组吸收装置吸收装置光路分配器光路分配器安装底板安装底板传输通路光缆入射透镜光缆入射透镜四、激光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础激光的传输光缆（一）：激光的传输光缆（一）：

16、光缆入射透镜光缆入射透镜光缆光缆光缆保护套光缆保护套加工镜头组加工镜头组光缆的最小弯曲半径光缆的最小弯曲半径200mm四、激光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础射入光线射入光线射出光线射出光线保护层保护层外层外层内层内层激光的传输光缆（二）：激光的传输光缆（二）：光路最大功率损失8%四、激光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础光纤螺旋电阻绝缘管弹性金属管金属网塑料管电缆激光的传输光缆

17、（三）：激光的传输光缆（三）：四、激光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础激光的加工镜头：激光的加工镜头：1、光缆、光缆2、双焦点透镜、双焦点透镜3、准直透镜、准直透镜4、双焦点透镜、双焦点透镜5、折射透镜、折射透镜6、焊接镜头、焊接镜头7、保护镜、保护镜8、切割镜头、切割镜头9、切割保护气管、切割保护气管10、压缩空气管、压缩空气管11、带通风的透镜、带通风的透镜12、通风、通风13、激光保护滤镜、激光保护滤镜14、放大镜、放大镜15、目镜、目镜16、照相机、照相机四、激光的原理：四、激

18、光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础激光的聚焦激光的聚焦(一一)四、激光的原理：四、激光的原理：ZR：瑞利长度：瑞利长度 mm f：聚焦光线的发散度：聚焦光线的发散度rad f ：物镜的焦距：物镜的焦距mm do：光线直径：光线直径mm：发散度：发散度rad dof：焦点直径：焦点直径mm 激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础激光的聚焦（二）：激光的聚焦（二）：准直透镜准直透镜观察镜观察镜物镜物镜反射镜反射镜dof：焦点直

19、径：焦点直径mmfc ：透镜透镜的焦距的焦距mm f ：物镜的焦距：物镜的焦距mmdk ：入射光直径：入射光直径mm四、激光的原理：四、激光的原理：激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础五、激光的安全：安全等级五、激光的安全：安全等级 Class 1 没有防护激光直射是有害的 Class 2 波长(400-700 nm)可见光范围，0.25秒内对眼睛无害 Class 3A 聚焦的激光射线对眼睛有害 未聚焦的激光射线对眼睛无害:可见光(400-700 nm)0,25 s之内 其他光谱范围可较长时间 class 1M

20、覆盖Class 1 class 2M 覆盖Class 2在新标准中被3R替代激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础五、激光的安全：安全等级五、激光的安全：安全等级 Class 3B 非遮蔽激光射线对眼睛是危险的甚至对皮肤也会造成损伤 Class 4 非遮蔽激光射线 对眼睛非常危险 对皮肤危险 散射的激光也是危险的 激光射线可能导致失火和爆炸激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础18040070014001800400010640110-

21、1010-810-610-410-2302,5315450500600105011501200150026001064Nd:YAGCO2Pilotlaser,Justierlaser635-65010-3Wave length in nmLaser power in Wclass 4class 3Bclass 1,1Mclass 3Rcl.2,2Mcl.3RPilot laserAlignment laser五、激光的安全：安全等级五、激光的安全：安全等级激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础五、激光的安全：安全标

22、识五、激光的安全：安全标识P0 3000 W=1064 nmPulsed laserCw laserPO cw lasers功率或功率或pulsed lasers的平均功率的平均功率PP一个脉冲的功率一个脉冲的功率t脉冲持续时间脉冲持续时间F脉冲频率脉冲频率 波长波长激光主要技术参数激光主要技术参数P0 500 W=1064 nmPP =9 kWt =0,5-20 msF =500 HzInvisible and visible laser radiationAvoid eye or skin exposure todirect or scattered radiationLaser Clas

23、s 4EN 60825-1-94Invisible and visible laser radiationAvoid eye or skin exposure todirect or scattered radiationLaser Class 4EN 60825-1-94激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础五、激光的安全：安全标识五、激光的安全：安全标识Note:激光射线是有害的激光射线是有害的No laser specificationsrequiredLaser Class 1激光焊接技术培训资料一汽-大众

24、汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础五、激光的安全：激光伤害五、激光的安全：激光伤害LASER伽马射线伽马射线 400 nm 1400 nm 300 nm 400 nm 2500 nm 角膜晶体玻璃体视网膜激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础五、激光的安全：激光伤害五、激光的安全：激光伤害 0,15 s内的最大许可内的最大许可射线强度射线强度DaylightArc lampSunLaser(1 W)Laser(1 mW)视网膜上的视网膜上的射线强度射线强度(W/

25、cm2)在视网膜上的照射面积在视网膜上的照射面积10610410510310210110-1110-310-210-410-510-610-710-810-910-1010 m100 m1 mm1 cmTV激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础 Important有效保护时间10S以内或多或100个Impulse.不要直视激光DI 1060-1064 nmL8RHDIN SR1060-1064 nmL6RHDIN SD10600 nmL3RHDIN SI10600 nmL4RHDIN SIdentification label例：例：Nd:YAG laser保护眼镜保护眼镜1060-1064 nmL6XZZ生产商生产商防护级别防护级别 accord.to prEN207适宜的波长适宜的波长D激光模式激光模式:D=CW laserI=Impulse laserR=Giant impulse laserM=Mode coupled impulse laser测试标准测试标准五、激光的安全：激光防护五、激光的安全：激光防护激光焊接技术培训资料一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、10、5TRUMPF CW-LASER激光焊基础五、激光的安全：激光伤害五、激光的安全：激光伤害